SARCOMERE LÀ GÌ

Bây Giờ, sự đọc biết về các sự khiếu nại phân tử vào quy trình co cơ cơ bạn dạng được diễn đạt vào quy mô gai trượt. Mô hình này được vận dụng mang lại cơ trơn, cơ vân, cơ tim, với những hoạt động co thắt không giống, bao hàm các sự khiếu nại hoá-cơ học tập (mechanochemical) nhỏng đi lại tế bào và sự nhập bào của trúc thể (receptor endocytosis). Các chuyển động hóa sinc này được làm rõ độc nhất sinh sống cơ vân, nội dung bài viết này triệu tập vào cơ vân (chú ý, nó cũng thích hợp hoặc khác biệt nghỉ ngơi đều nhiều loại cơ khác). Các Điểm lưu ý sinch hóa rõ ràng bội nghịch ứng tế bào nhanh và chậm trong mô cơ cùng là cơ sở sinc hóa của một vài tâm lý sinc lý bệnh dịch thịnh hành của cơ bắp, bao hàm cả cơn uốn ván, căng thẳng mệt mỏi, cùng triệu chứng teo cơ tạm thời sau tử vong (rigor mortis).

Bạn đang xem: Sarcomere là gì

Cơ vân chiếm khoảng chừng 40% cân nặng của cơ thể fan bình thường cùng được sinh ra từ bỏ những tế bào nhiều nhân, hình tròn lâu năm được Gọi là những gai cơ. Sợi cơ vân phân thành nhị một số loại, teo rút chậm (các loại I) cùng co rút nkhô giòn (loại II). Loại tua II được chia thành một số loại sợi IIa với IIb. Loại gai IIa là sợi trung gian co rút ít nhanh khô cùng rất có thể thực hiện cả nhì quy trình trao đổi chất hiếu khí và kỵ khí đến Việc tiếp tế ATPhường. Loại sợi IIb là gai teo rút nhanh khô cổ xưa. Các gai cơ co rút đủng đỉnh chủ yếu sử dụng quy trình lão hóa axit to và cất một lượng ty thể và nút myoglobin cao. Hai nhân tố này là nguyên nhân khiến sợi co rút lừ đừ tất cả red color. Sợi teo rút nhanh hao chủ yếu áp dụng quá trình oxy hóa glucose thành pyruvate nhằm cung cấp ATPhường, đựng ít ty thể cùng myoglobin rộng sợi teo giật chậm rì rì và cho nên vì vậy, những gai này còn có white color. Vì gai co rút ít lờ lững lão hóa acid to nên được gọi là sợi lão hóa trong những khi đó, gai co rút nkhô cứng thực hiện glucose được gọi là tua glycolytic. Sợi teo rút đủng đỉnh có tác dụng co bóp không ngừng mở rộng thường xuyên, vì vậy bọn chúng ko nkhô hanh mỏi. Sợi teo rút ít nhanh khô thực hiện tích điện khôn cùng nđính thêm và nkhô giòn buộc phải dễ bị mỏi một biện pháp nhanh lẹ hơn đối với những sợi co rút ít chậm chạp.

*

Hình 27.1: Cấu trúc mao quản cơ vân

Các màng plasma của các sợi cơ Hotline là sarcolemma. Mỗi cơ được sản xuất thành từ rất nhiều bó gai, giỏi tế bào,kết nối cùng nhau bởikhối hệ thống mô links hotline là endomysium (bao gồm mô links, mao quản, mạch bạch máu cùng thần kinh). Các bó tua cùng với endomysium của bọn chúng được phủ quanh vì chưng một vỏ quấn mô liên kết gai gọi là perimysium. Tập phù hợp các perimysium (là những tế bào liên kết) cùng bên trong nó được Hotline là một fasciculus. Một cơ hoàn hảo bao gồm những fasciculi bảo phủ vị một tấm mô links dày bên phía ngoài gọi là vách ngăn perimysial. Hoạt đụng co của mỗi sợi cơ trong chuyển động phẫu thuật diễn ra thông qua một hệ thống liên tiếp những mô liên kết với vỏ bọc, cơ mà ở đầu cuối kếthợp vào những gân.

Trong màng bao cơ sarcolemma là cơ tương (sarcoplasm), tất cả đựng tất cả các phân tử dưới tế bào (subcellular) thường thì cộng với gai nguyên cơ (myofibrils) lâu năm lồi lên. Mỗi sợi ngulặng cơ (myofibril) bao hàm bó gai protein co, một vài kéo dài từ trên đầu mang lại cuối trong tế bào. Myofibrils là yếu tố thường thấy nhất trong những gai cơ bám xương ghép phải khoảng tầm 60% tua cơ protein. Một myofibril bao hàm nhiều đơn vị cấu trúc nđính, được Gọi là sarcomeres, thu xếp từ trên đầu mang lại cuối. Các protein tại chỗ tiếp liền kề thân những sarcomeres khiến cho vạch Z, với cho nên từng sarcomere kéo dài dọc từ tua myofibril tự gạch Z này mang lại gạch Z sau đó.Sarcomeres được cấu tạo đa số do những gai mỏng manh actin với tua dày myosin.Sarcomeres là đơn vị teo cơ bé dại nhất. Sự co cơ là sự việc kết hợp teo với kéo dài của hàng ngàn sarcomeres vào một cơ cung ứng đến vận động cơ học.Mối dục tình thân những protein cơ với cơ được nắm tắt trong bảng ngơi nghỉ bên trên.

Tổ chức của Sarcomere

*

Hình 27.2: Cấu trúc một sarcomere

Tổ chức những sợi 1-1 protein teo ghxay lại chế tạo ra thành sarcomere là 1 trong tính năng quan trọng vào quy mô tua tđuổi co cơ. Mỗi Sarcomere bao gồm tập hòa hợp hàng trăm ngàn protein dạng sợi, Hotline là myofilament. Hai loại myofilaments được phân biệt phụ thuộc vào 2 lần bán kính cơ bản với yếu tắc protein (xem hình trên). Myofilaments dày bao gồm vài trăm phân tử protein sợi được điện thoại tư vấn là myosin. Myofilaments mỏng tanh bao gồm hai chuỗi polymer nhiều năm cuộn lại với nhau hình xoắn ốc của một protein hình cầu Hotline là actin. Sợi mỏng manh và dày cũng có thể có cất những protein phú, được biểu đạt dưới đây.Protein của vun Z, bao hàm α-actinin, có chức năngđã tích hợp hóa học nền xuất xắc neo vào một trong những đầu sợi mỏng mảnh, địa điểm không ngừng mở rộng về phía trung trung khu sarcomeres làm việc phía còn sót lại của vun Z. Các protein vạch Z thường lộ diện liên tiếp trên toàn chiều rộng lớn của một sợi cơ và vận động để lưu lại myofibrils trong myofiber vào register. Mỗi tua mỏng hoàn thành tự do thoải mái ởnước ngoài biên vào cơ tương (sarcoplasm) với bị giới hạn với cùng một protein được Call là β-actinin.

Cũng được miêu tả vào hình trên là tập hòa hợp những protein hình đĩa trang bị 2: vun M ở ở chính giữa sarcomeres. Giống như protein vạch Z, tập vừa lòng những protein vun Mgắn vào hóa học nền, trong ngôi trường hợp này là những tua dày myosin. Sợi dày không ngừng mở rộng trường đoản cú điểm đính thêm trên hai phía của gạch M mang lại 2 gạch Z là vị trí xác minh một sarcomere.

Trong sarcomere, những gai dày và mỏng manh đan vào nhauvì chưng vậy vào mặt cắt ngang, bọn chúng tạo nên thành một mạng lưới hình lục giác, trong các số ấy gồm 6 tua mỏng mảnh bố trí bao bao quanh từng tua dày. Các sợi dày cũng rất được thu xếp theo hình lục giác với nhau. Trong quá trình co giãn, khoảng cách giữa những vén Z không giống nhau, bớt Lúc co thắt và tăng khi giãn. Vạch M, lắp với đều tua dày, vẫn ở chính giữa sarcomere. Các gai mỏng và dày bảo quản kết cấu nhiều năm mở rộng của chúng ngoại trừ những tình huống quan trọng. Chiều lâu năm sarcomere biến đổi vày các tua mỏng dính được kéo dọc từ những gai dày theo vị trí hướng của vun M.

*

Hình 27.3: (a) Toàn thể tế bào cơ vân. (b) Perimysium. (c) Endomysium.

Protein của những Myofilaments

*

*

*

Hình 27.4: Mô phỏng kết cấu tua dày (b) cùng tua mỏng dính (a).

Trung tâm sinh hóa của chuyển động cơ bao gồm liên quan mang đến những tính chất enzyme cùng đặc điểm vật lý của actin, myosin, với những protein phụchế tạo ra thành những sợi mỏng và dày. Bài viết sau đây cầm tắt các yếu tắc protein thiết yếu của myofilaments và liên tưởng ATP-dựa vào là vị trí tạo ra vận động co cơ.

Các protein của các gai mỏng dính cùng dày hoàn toàn có thể được tạo thành actin, myosin, cùng 6 protein phụ. Các protein phụ là α-actinin, β-actinin, tropomyosin, troponin, protein C với protein gạch M. Các phân tử tổng hợp myosin là những protein nhiều năm mỏng manh (sợi) cùng với trọng lượng phân tử khoảng 500.000 dalton.

Xem thêm: 100+ Đề Thi Thử Toán 2020 Thpt Qg Đáp Án Giải Chi Tiết, Bộ Đề Thi Thử Thpt Quốc Gia

Mỗi phân tử được sinh sản thành 6 tè đơn vị chức năng, 2 chuỗi không hề nhỏ và nặng nề (HC), và 4 chuỗi nhỏ tuổi hơn với vơi (LC).Trong một tua cơ, 2 tè đơn vị Khủng là tương đồng nhau, mặc dù có HC đồng dạng khác nhau trong những loại sợi cơ khác biệt.Chuỗi nặngcất miền xoắn- α trực tiếp dàisinh sống đầu C(1300 axit amin) cùng một miền hình cầu đầu Nkhoảng 800 axit amin. Hai HC, miền xoắn ốc-α cuộn sát vào nhau hình xoắn ốc, những phân tử cấu trúc lâu năm, bền khôn cùng xoắn cùng với 2 phần đầu hình cầu. Một phân tử myosin hoàn chỉnh cũng đựng 4 protein tương đối nhỏ tuổi tất cả liên quan với phần đầu hình cầu. Những protein nhỏ tuổi, trọng lượng phân tử 16,000-24,000 dalton, được call là chuỗi kiềm nhẹ (LC1 giỏi LC3) với chuỗidịu DTNB(LC2). Mỗi phân tử myosin có 2 đái đơn vị của LC2, 1 kết hợp với từng miền HC hình cầu.Mỗi miền hình cầu gồm cất một tè đơn vị của LC1 hoặc LC3, Xác Suất LC1 với LC3 trong những phân tử myosin khác biệt trong myosins cơ tim, cơ vân, phôi thai, với cơ trơn tru. Tất cả các chuỗi nhẹ liên kết Ca2+cùng với ái lực cao, được phosphoryl hóa do myosin kinase chuỗi nhẹ(myosin light chain kinase) (MLCK), cùng bao gồm tác dụng điều hoà phổ biến những hoạt động của myosin ATPase và đính ráp vào các sợi dày.

Tổ chức myofilaments

Một số điểm mốc bao gồm tác dụng đặc biệt quan trọng tồn tại trên những phân tử myosin. Gần trung điểm của Quanh Vùng hết sức xoắn trực tiếp dài là một vùng được xác minh vì chưng tính mẫn cảm sẵn sàng chuẩn bị nhằm hấp thụ trypsin bởi protein phân giải. Trypsin bóc myosin thành 2 phần: 1 gồm cất cả phần đầu hình cầu cùng một trong những khu vực siêu xoắn, với phần sót lại bao gồm những phần vô cùng xoắnngơi nghỉ đầu carboxy.Phần gồm đựng phần đầu được Hotline là meromyosin nặng (heavy meromyosin (HMM); trọng lượng phân tử 350,000). Mhình họa ngơi nghỉ đầu C call là meromyosin vơi (light meromyosin (LMM); trọng lượng phân tử 125,000).

Sự mẫn cảm so với hoạt động protease của trypsin vào vai trò đặc trưng phản chiếu sự cách quãng ngoài sự cực kỳ xoắn bền ra, còn được cho phép vùng nàyhoạt động nhỏng là một trong những giữa những khớp nối liên quan đến việc biến đổi năng lượng hóa học ATPhường vào các sự kiện cơ học co giãn. Một mốc thiết bị nhị dễ dàng nhạy cảm với sự thủy phân protein thành papain gồm cũng rất được coi là một khớp nối. Papain bóc tách ra 1 vùng cực kỳ ngay gần cùng với những phần đầu hình cầu, mọi kế tiếp tách để ra đời 2 đái mhình ảnh, từng chiếc gọi là SF-1 (đến tiểu mhình họa 1). Phần rất xoắn sót lại của phân tử được điện thoại tư vấn là SF-2. Hoạt cồn ATPase của myosin liên quan cùng với những đơn vị chức năng SF-1.

Một tua dày bao hàm khoảng tầm 400 phân tử myosin, 200 phân tửphân bổ làm việc mỗi bên vén M. Các phân tử này được duy trì trong bó protein C (kẹp protein), protein vén M với sự cửa hàng kỵ nước của phân tử myosin. Các phân tử myosin gắn chặt lại vào vùng thay mặt vị phần LMM của những phân tử.

Tại điểm bạn dạng lề trypsin, meromyosin chuỗi nặng đẩy góc nhọn ra ngoài từ trục thiết yếu của tua dày. Đây là phần mở rộng của meromyosin nặng nề đi trường đoản cú trục bao gồm của sợi dày giúp có phần nguồn vào gần những sợi actin mỏng nằm giữa những tua dày.Các sự khiếu nại phân tử cơ phiên bản vào quá trình teo cơ điều hoà sự link phần đầu myosin cùng với gai actin mỏng tanh, kéo theo vị sự đổi khác nhanh chóng hình thể myosin về những khớp nối của chúng cùng với phạm vi actin dịch chuyển đến gạch M.

Tổ chức tua mỏng dính Actin

*

Hình 27.5: Cơ chế co cơ tyên ổn vì chưng kích thích hợp β-adrenergic.

Các sợi mỏng mảnh được bao gồm nhiều tè đơn vị protein hình cầu G-actin (42 kD) và một số protein phụ. Trong gai mỏng manh, G-Actin sắp xếp ngay lập tức nđính thêm chế tạo ra thành sợi polyme dài Điện thoại tư vấn là F-actin. Một cặp sợi F-actin cuộn vào với nhau hình xoắn ốc có mặt trục chủ yếu của 1 sợi mỏng hoàn chỉnh.

Mỗi tiểu đơn vị G-actin có một vùng links ADP/ATP., biết tới gồm ttê mê gia vào Việc có mặt chuỗi polyme nghỉ ngơi gai mỏng tanh. Sau Khi polymer hóa, actin bị số lượng giới hạn với sợi mỏng manh bất biến vì một protein Gọi là β-actinin. Ngoài vùng link nucleotide ra, phân tử G-actin chứa một vùng links tại phần đầu myosin gồm ái lực cao. Trong cơ vân và cơ tlặng, protein prúc của sợi mỏng (được diễn tả dưới đây) điều hoà một bí quyết tự nhiên vùng sẵn có này mang đến câu hỏi liên kết myosin. Vì vậy, các protein prúc tinh chỉnh các sự khiếu nại teo thắt.

Protein prúc chính của sợi mỏng dính là tropomyosin cùng troponin. Tropomyosin là 1 trong heterodimer cuộn vào với nhau theo phong cách xoắn αβ như một gai dây khá dài không ngừng mở rộng chiều nhiều năm của 7 chuỗi G-actin dư lượng. Một cặp phân tử tropomyosin gồm liên quan cùng với mỗi 7 cặp G-actin dư lượng dọc từ một sợi mỏng manh, 1 phân tử tropomyosin trong mỗi rãnh xoắn F-actin. Khi giãn cơ, mỗi phân tử tropomyosin bao trùm vùng links myosin của 7 chuỗi G-actin dư lượng, ngăn chặn sự hệ trọng giữa actin và myosin, vì thế bảo trì tâm trạng giãn cơ. Thời gian ban đầu chuyển động teo tương quan tới sự việc hoạt hoá troponin, protein phú sản phẩm nhì của tua mỏng mảnh. Troponin là một trong những heterotrimer gắn liền với cùng một đầu của từng phân tử tropomyosin và actin, kết nối tropomyosin cùng với actin.

Sự thay đổi mẫu thiết kế vào phân tử cầu nối, troponin, Chịu đựng trách nát nhiệm mang lại bài toán dịch chuyển tropomyosin và hoàn thành các vùng link myosin của actin với vì thế điều chỉnh quá trình teo cơ. Một trong các tiểu đơn vị chức năng troponin, troponin-C (TN-C), là một trong protein link calci giống hệt như calmodulin.khi Tn-C liên kết với Calci, toàn thể phân tử troponin trải qua sự thay đổi hình dạngnhằm di chuyển lắp với tropomyosin ở vùng link myosin của actin. Việc này cho phép myosin dẫn đầu liên can cùng với vùng link myosin, với vận động teo cơ diễn ra sau đó.

Các sự khiếu nại xẩy ra trên gai mỏng dính có thể được bắt tắt nhỏng sau: Trước Lúc mở ra Calci thoải mái trong cơ tương (sarcoplasm), tropomyosin bao phủ vùng link myosin lên trên actin. Sự mở ra của Calci trong cơ tương (sarcoplasm) dẫn mang đến Calciliên kếtbên trên Tn-C. Kết quả biến hóa mẫu thiết kế troponin dẫn mang lại những phân tử tropomyosin đính sâu rộng vào những rãnh xoắn của F-actin, ko che phủ vùng liên kết myosintrên tè đơn vị G-actin. Các vùng tiếp xúc tiếp đến sẵn sàng tác động với phần đầu myosin. Loại quăng quật Calci từ cơ tương Phục hồi lại tâm lý cấu trúcban đầu của troponin và tropomyosin, ngăn chặn sự liên quan giữa actin và myosin và kéo theo tiến trình giãn cơ.

Myosin và sự shop những phân tử trong quá trình teo cơ

Lúc cơ sinh hoạt, không giãn nở, vùng link myosin ở actin bị đậy tắt thở và myosin tồn tạivào tinh thần kết cấu năng lượng cao (M *), chuẩn bị để triển khai một chu kỳ luân hồi co cơ. Năng lượng của bài toán thủy phânATPhường được áp dụng để lấy myosin trường đoản cú tâm lý cấu tạo tích điện thấp lên trạng thái năng lượng cao, nlỗi biểu hiện trong phương trình sau đây: